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铁线莲属药用植物的研究进展



全 文 :铁线莲属药用植物的研究进展
刘 慧1,张钦德2* (1.山东中医药大学,山东济南 250355;2.山东中医药高等专科学校,山东烟台 264199)
摘要 综述了铁线莲属药用植物在各省的研究进展,总结了铁线莲属植物的化学成分及药理作用,并对山东省铁线莲属植物的研究现
状进行了研究,为该属资源合理利用提供了依据。
关键词 铁线莲属(Clematis L.);药用植物;研究进展
中图分类号 S567 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2012)27 -13324 -04
Research Progress on Clematis Medicinal Plants
LIU Hui et al (Shandong University of Traditional Chinese Medicine,Jinan,Shandong 250355)
Abstract The paper reports the research progress on Clematis medicinal plants in every province,and summarizes the chemical constituents
and pharmacological effects of Clematis medicinal plants,reports the research situation of Clematis plants in Shandong Province and gives sug-
gestions for their rational development and utilization.
Key words Clematis L.;Medicinal plants;Research progress
基金项目 山东省中医药科技发展计划项目(2011-139)。
作者简介 刘慧(1987 -) ,女,山东青岛人,硕士研究生,研究方向:生
药规范化种植与品质评价,E-mail:liu. 6. hui @ 163. com。
* 通讯作者,教授,从事生药学教学与科研工作,E-mail:
zhangqinde0929@ 163. com。
收稿日期 2012-06-21
铁线莲属(Clematis L.)植物属于毛茛科(Ranuunulue-
ae) ,广泛分布于亚热带和热带地区。我国铁线莲植物共有
147种,各地均有分布,主要分布于华中和西南地区,花期较
长,是优良的垂直绿化材料,有“攀援植物皇后”美称[1]。此
外,该属植物自古就以其药用价值而被广泛使用,如《开宝本
草》中记载的传统中药威灵仙、《天宝本草》中记载的川木通
及《新修本草》中记载的女萎。我国原产的铁线莲属植物中
可供药用的有 85 种,民间常将其作为利尿通淋及祛风止痛
药物[2]。铁线莲属药用植物在临床上也有广泛应用,因其具
有抗肿瘤作用而使该属植物倍受关注。
1 铁线莲属植物概述
铁线莲属植物为多年生木质或草质藤本植物。叶对生,
或与花簇生,偶尔茎下部叶互生;三出复叶至二回羽状复叶
或二回三出复叶,少数为单叶。叶片或小叶片全缘,有锯齿、
牙齿或分裂;有叶柄,有时基部扩大或连合。花两性,稀单
性;聚伞花序或为总状、圆锥状聚伞花序,有时花单生或 1 至
数朵与叶簇生;萼片 4,或 6 ~ 8,直立成钟状、管状或开展,花
蕾时常镊合状排列;花瓣缺;雄蕊多数,退化雄蕊有时存在;
心皮多数,每心皮内有 1 下垂胚珠。瘦果,宿存花柱伸长成
羽毛状,或不伸长而呈喙状。
我国拥有相当丰富的铁线莲属植物资源。由于其种类
多,花大色艳,花色丰富,花型多变,花期长,观赏价值很高,
因而在园林方面应用广泛。经过长期的调查研究发现,相当
一部分铁线莲属植物是具有药用效果的。2010 版《中国药
典》收载入药的正品有威灵仙和川木通,前者来源于威灵仙
(C. chinensis)、棉团铁线莲(C. hexapetala)和东北铁线莲(C.
mandshurica)的干燥根及根茎,后者来源于该属植物小木通
(Clematis armandii Franch.)或绣球藤(Clematis montana
Buch. -Ham.)的干燥藤茎[3]。但民间还有多种该属植物可
供药用,通常以根茎和藤茎入药,存在比较严重的混用现象。
因此,有必要建立比较准确可靠的仪器分析方法以鉴别此类
药材的真伪,同时也要不断地开发未收录于《中国药典》的其
他铁线莲的药用价值。
2 铁线莲属植物的资源分布
近年来,各地对铁线莲属的药用资源进行了调查研究。
杨贵元等对甘肃省威灵仙药用植物及商品进行了调查[4]。
何顺志等对贵州省铁线莲属药用植物资源的种类与分布进
行调查[5],通过收集资料与整理,确认了贵州省有 26 种铁线
莲属药用植物,并简要说明了各种铁线莲的种类分布及药用
价值。刘勇等报道了江西省 17 种铁线莲属药用植物的种
类、分布、环境及药用状况,为资源的开发利用提供了参
考[6]。陈文允等根据王文采院士的铁线莲属分类学的研究
结果,确定了云南省铁线莲属的药用种类共计 32 种和 7 变
种,并确定其中 15种具有一定的开发价值;同时对各种铁线
莲的分布与功效做了详细的阐述[7]。俞冰等介绍了浙江省
铁线莲属可供药用植物的种类、地理分布、入药部位、本草记
载以及临床功效等,同时对该属资源的合理利用提供了建
议[8]。另外,宋龙等对华东地区铁线莲属药用植物资源进行
了调查研究,整理出了 18种和 3变种,介绍了各种铁线莲的
分布、入药部位及功效[9]。
3 化学成分研究
3. 1 皂苷类 铁线莲属植物中皂苷类成分较为丰富,其中
三萜类皂苷分为 2大类型:1类为齐墩果酸皂苷,其苷元为齐
墩果酸,另 1类为常春藤皂苷,其苷元为常春藤皂苷元,所结
合的糖主要为葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、阿拉伯糖、木糖和核
糖等。迄今为止从铁线莲属植物中共发现了 40 多个齐墩果
酸型原型皂苷、30 多个常春藤型原型皂苷和 1 个丝石竹皂
苷[10]。
3. 2 黄酮类成分 孙凤等从圆锥铁线莲中分离得到 4种黄
酮类化合物,分布为:3,5,7,3,-四羟基黄酮、5,7,3,5-四羟
基二氢黄酮、芹菜素和木犀草素[11]。石钺等从黄花铁线莲
中分离得到山奈酚和槲皮素等[12]。董彩霞等从棉团铁线莲
中得到 12种黄酮类成分,分别为:3,5,6,7,8,3,4-七甲氧基
责任编辑 石金友 责任校对 况玲玲安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2012,40(27):13324 - 13327
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2012.27.119
黄酮、liquiritigenin、橙皮素、柚皮素、7,4-二羟基 -二氢黄酮、
7-O-β-D葡萄糖苷、5,7,4-三羟基 3-甲氧基黄酮醇-7-O-α-L-
广鼠李糖(1→6)-β-D-葡萄糖苷、6-hydroxybiochainA、芒柄花
素、大豆素、染料木素和鸢尾苷[13]。另外邵保平等从威灵仙
中得到金合欢素-7-鼠李糖(1→6)葡萄糖苷等[14]。唐古特铁
线莲中也含有槲皮素、山奈酚和异鼠李素等[15]。
3. 3 挥发油 原白头翁素和白头翁素是该属植物中较早分
离得到的挥发油类化合物。董彩霞等从棉团铁线莲中分离
鉴定了 9种化合物,其中包括白头翁素、棕榈酸、香草酸和木
栓酮等[16]。巩江等从芹叶铁线莲的地上部共分离鉴定了 49
种化合物,占挥发油总量的 88. 54%,主要有苯甲醛、苯乙醇、
4-乙烯基-2-甲氧基酚、石竹稀等[17]。徐涛等在秦岭铁线莲中
鉴定出 37个化合物,其中含量较大的有十六酸、二十碳三烯
酸甲酯、肉豆蔻酸和十六酸甲酯[18]。王祥培等对柱果铁线
莲的挥发油化学成分分析,共鉴定出 51种化合物,主要有亚
油酸、棕榈酸、α-松油酸、4-乙烯-2-甲氧基-苯酚和正戊基呋
喃[19]。赵晨曦通过对齿叶铁线莲、东北铁线莲和威灵仙中
挥发油成分进行了定性定量分析[20],共鉴定出 62种化合物,
主要有丁子香酚、十六烷酸和亚油酸等。何明对威灵仙挥发
成分的分析中,分离鉴定了 21 中成分,主要为有机酸、有机
酸酯、苯丙素、倍半萜、酚类、三萜和甾醇等[21]。
3. 4 生物碱 该属植物所含的生物碱主要为阿扑菲和萜类
生物碱,有木兰碱、紫堇块茎碱、飞燕草碱、乌头碱、胆碱和季
铵碱,还有 6-甲氧基-3-吲哚甲酸甲酯、6-乙氧基-3-吲哚甲酸
甲酯、6-O-α-L-鼠李糖基-(1→6)-D-葡萄糖基-3-吲哚甲酸甲
酯和 3-吲哚甲酸-α-L-鼠李糖基-(1→6)-D-葡萄糖酯[10]。
3. 5 木脂素类成分 自从 Kizu等从直立铁线莲的根中分离
得到 5个木脂素糖苷后,从该属植物中陆续得到多种木脂素
类化合物,有 Eupomtene 型、环木脂素、单环氧木脂素、双环
氧木脂素和木脂素内酯等[10]。闫利华等从裂叶铁线莲茎的
乙醇提取物种分离得到 10 个木脂素类成分,主要有松脂素
类、丁香脂素类和落叶松脂素类等[22]。孙凤等在扬子铁线
莲中首次分离得到 Clemastanin[23]。邵宝平从威灵仙中分得
(﹢)丁香树脂醇及(﹣)丁香树脂醇-4- O -β-D 葡萄糖
苷[14]。董彩霞等从棉团铁线莲中也分得了异落叶松
脂素[16]。
3. 6 香豆素类和花色苷类 闫利华等从裂叶铁线莲中分离
得到东莨菪内酯、4,7-二甲氧基-5-甲基香豆素、4,6,7-三甲氧
基-5-甲基香豆素[24]。宋志宏等从黄花铁线莲中分离到东莨
菪素[25]。而且,该属植物中还含有伞形花内酯、七叶内酯二
甲醚和 Clematichinenol等[10]。该属植物的果实中还得到了
花色苷类化合物如矢车菊素、蹄纹天竺素和飞燕草素的单
糖、双糖和三糖苷[26]。
3. 7 微量元素 宋文漪、王晓丹等采用原子吸收分光光度
法测定威灵仙中微量元素含量,发现威灵仙中含有丰富的微
量元素,其中以 Fe、Zn最高,而 Ca的含量大大高于 Mg的含
量[27 -28]。吴冬青等采用火焰原子吸收光谱法对甘肃采集的
甘青铁线莲花中 K、Mg、Ca、Na、Fe、Zn、Mn、Cu、Cd、Ni 和 Co
等 11种金属元素进行了分析测定[29]。
3. 8 其他成分 该属植物中还含有蛋白质、氨基酸、糖类、
有机酸类、烷烃类和甾醇类等等。
4 药理作用
4. 1 抗肿瘤 铁线莲皂苷对小鼠移植性肿瘤、肉瘤 S180、肿
瘤腹水型均有良好的抗肿瘤活性。棉团铁线莲总皂苷在体
内外均有抗肿瘤作用[30]。东北铁线莲乙酸乙酯提取物对小
鼠 S180肉瘤的生长有抑制作用
[31]。威灵仙总皂苷对体外培
养的 EAC、S180A和 HepA细胞有杀伤作用,给药浓度愈大,作
用愈强,对小鼠移植肉瘤 S180有一定的抑制作用
[32]。裂叶铁
线莲的茎中分离得到的三萜皂苷对人的4种肿瘤细胞(HCT-
8、Bel-7402、BGC-823、A-2780)的细胞毒活性有一定的抑制作
用[33]。扬子铁线莲中的 4 种三贴皂苷均有较强的抑制细胞
生长和诱导细胞凋亡活性[34]。另外,一些木脂素类成分如
丁香树脂醇也有抑制细胞肿瘤的活性[35]。
4. 2 抗菌 铁线莲属中挥发性成分白头翁素和原白头翁素
为主要的抗菌抑菌活性,对葡萄球菌、链球菌、白喉杆菌、结
核杆菌、大肠杆菌等有抑菌作用,对革兰氏阴性菌有效,有较
强的杀真菌活性作用。唐古特铁线莲的地上部分乙醇提取
物有较强的抗菌活性,其中 2 个新的三贴皂苷对酿酒酵母、
光滑念珠菌等 7种致病真菌有抑制活性[36]。另外本属植物
中含有一些黄酮类化合物如槲皮素、异槲皮素、山奈酚、芦丁
等也有一定的抗菌作用[35]。
4. 3 抗炎镇痛 章蕴毅等[37]发现威灵仙能明显抑制纸片引
起的大鼠肉芽组织生长,且能抑制二甲苯引起的小鼠耳朵肿
胀,同时对冰醋酸所致小鼠扭体反应有抑制作用,说明为威
灵仙有抗炎镇痛作用。另外徐先祥也对威灵仙总皂苷的抗
炎镇痛作用进行了研究,发现其能明显延长小鼠热板痛阈时
间,对大鼠鸡蛋清诱导的足肿胀及棉球诱导的大鼠肉芽肿均
有明显的抑制作用[38]。葡萄叶铁线莲地上部分的提取物长
期用于类风湿关节炎、骨关节炎等慢性炎症疾病[39]。辣蓼
铁线莲也长期用于治疗与炎症有关的疾病[40]。
4. 4 免疫 威灵仙总皂苷能减轻 DNFC致敏小鼠耳片肿胀
程度,降低免疫器官指数,抑制肌红蛋白致小鼠溶血素的生
成[41]。威灵仙的醇提取物对小鼠的脾脏淋巴细胞的增殖无
抑制作用,而对胸腺淋巴细胞的增殖有很好的抑制作用[42]。
粘鱼须、威灵仙和棉团铁线莲能降低玫瑰花环形成百分率,
明显提高 CD +8 细胞数量,降低 CD
+
4 /CD
+
8 的比值,降低致敏
小鼠耳部肿胀,从而显示了 3种药物有相似的抑制 T细胞功
能,抑制小鼠的细胞免疫作用,但对体液免疫无明显的
影响[43]。
4. 5 抗氧化 威灵仙多糖(CCP)在体内外均具有明显的抗
氧化作用,具有清除羟基自由基和超氧阴离子自由基作用,
降低 H2O2 诱导的红细胞氧化溶血率,明显提高肝损伤小鼠
血清和肝脏中超氧化物歧化物(SOD)等的活性,降低丙二醛
(MDA)含量及肝脏指数[44]。甘青铁线莲花水提取物有清除
O -2 、·OH 的能力,同时能抑制卵黄脂蛋白脂质过氧化
(CPO)作用,在相同干物质浓度下抑制 LPO 作用最强,O -2
5233140 卷 27 期 刘 慧等 铁线莲属药用植物的研究进展
次之,·OH最弱,且水提取物抗氧化活性在一定浓度范围内
与其黄酮类化合物含量成正相关[45]。
4. 6 对心血管系统作用 铁线莲属植物棉团铁线莲对大白
鼠试验性急性心肌缺血有一定的防护作用,其煎剂或浸剂对
离体蟾蜍心脏有先抑制后兴奋作用,而且浸剂强于煎剂[46]。
而且,该属植物中含有的槲皮素和异槲皮素等具有降压
活性[47]。
4. 7 对肝胆系统的影响 威灵仙对 α-萘异硫氰酸酯所致大
鼠黄疸模型的作用研究中,威灵仙的高剂量组 ALT、AST、TB
Ⅱ、ALP、γ - GT 和 MDA 的含量均下降,SOD 的含量升高,且
能明显减轻肝细胞变性、坏死和肝内胆汁淤积,从而说明威
灵仙对实验性胆汁淤积大鼠有退黄降酶作用[48]。威灵仙注
射液能促进肝内胆汁分泌量明显增加,有效地促进肝胆管的
泥沙样结石及胆囊内的小结石排出,利胆作用良好[49]。
4. 8 其他作用 威灵仙制剂对小鼠、大鼠、豚鼠有显著的抗
利尿作用。对离体蟾蜍心脏有先抑制后兴奋作用。能降低
血清胆固醇的水平。威灵仙浸剂对正常大鼠有明显的增强
葡萄糖同化作用,因此可能具有降血糖作用。威灵仙根稀醇
提取液对小鼠中期妊娠有引产作用。褐毛铁线莲制剂有植
物激素样作用。植物中含有的槲皮素,芦丁具有抗病毒活
性[50]。威灵仙是提取液具有改善小鼠耳廓微循环的
作用[51]。
5 山东铁线莲属植物的研究进展
通过调查山东铁线莲属植物有 9 种。大叶铁线莲产于
全省各大山区,生于山坡、沟谷、林缘及路旁灌丛中,其全草
及根入药,有祛风除湿和解毒消肿的作用,治疗风湿关节痛
和结核性溃疡等。褐毛铁线莲(褐紫铁线莲)产于昆嵛山、崂
山、荣成等地,生于山坡、林峰及杂木林或灌丛中,根可入药,
有祛瘀、利尿和解毒的功效。长冬草(烟台山蓼)产于全省各
山区丘陵,以胶东地区多见,生于山坡草地,根可药用,有解
热镇痛、利尿和通经的功效。大花铁线莲(转子莲)产于崂
山、昆嵛山,生于海拔 200 ~ 1 000 m间的山坡杂草丛及灌丛
中,根药用,有解毒、利尿和祛瘀的功效。太行铁线莲产于泰
山、徂徕山、鲁山、蒙山、昆嵛山等山区,生于低山坡草地灌丛
路旁,根叶药用,有祛湿、利尿和消肿解毒的功效。狭裂太行
铁线莲为太行铁线莲的变种。短尾铁线莲产于崂山等地,生
于山坡林下或沟边、路旁草丛中,根及根茎入药,具有祛风湿
和痛经镇痛的功效。棉团铁线莲在崂山等地有出现,生于固
定沙丘、干山坡或山坡草地,根入药,有祛风、除湿、通经和镇
痛的功效。毛果扬子铁线莲(丝柄短尾铁线莲)产于泰山、济
南、淄博、胶南等地,生于山坡林下或沟边、路旁草丛中,有抗
炎、解热和祛风湿的功效。
徐凌川等对山东省太行铁线莲的资源进行了调查,对太
行铁线莲的分布概况与生态环境、蕴藏量等进行了调查,同
时还研究了太行铁线莲的药用价值,包括其生药学特性和药
用情况价值分析等[52]。为合理地、充分地利用这一丰富的
野生资源提供了依据,进一步丰富了山东省铁线莲属植物的
研究。
“芩胡”系山东省民间草药,药用历史悠久,商品来源于
毛茛科铁线莲属植物毛果扬子铁线莲。对于芩胡的研究多
限于临床方面的研究。王宜芳等研究了“芩胡颗粒的制备方
法和治疗小儿外感发热的临床效果”,同时设立苦甘冲剂对
照1组和西药对照组对照观察[53]。研究结果表明,芩胡颗粒
治疗小儿外感发热不仅具有退热时间快、退热效果好的特
点,同时还具备良好的消除症状体征的作用,是一种疗效确
切、应用方便和安全可靠的理想退热药,有很大的应用推广
价值。谷道霞研究了“芩胡颗粒治疗类风湿性关节炎 100例
临床观察”,将芩胡提取后制成颗粒剂,用于类风湿性关节炎
的治疗,并与芬必得对照组比较,收到良好的效果[54]。郭晓
华研究了“芩胡栓剂治疗霉菌、滴虫性阴道炎 120 例临床观
察”,在进行芩胡抑菌和抗滴虫试验的基础上,将芩葫制成栓
剂,治疗霉菌性阴道炎和滴虫性阴道炎 120 例,取得了良好
效果,疗效明显优于临床常用的双唑泰栓[55]。
6 问题及展望
对于山东省的铁线莲属药用植物的研究还是较少的,需
要对其进行广泛深入的调查研究。铁线莲属植物中对威灵
仙的研究比较多,无论从化学成分还是药理作用方面都有详
细的报道,2010版《中国药典》对其也有收载。但对于铁线
莲属的其他药用植物的研究仍然较少,因此进一步挖掘铁线
莲属药用植物资源,结合威灵仙的有效成分寻找类似品,扩
大药源,拯救濒危野生药材,是十分迫切及其重要的。另外,
对于铁线莲属药用植物的研究部位也不应仅限于根及根茎
中,也应对其他部位进行研究。威灵仙的混淆品较多,通过
研究其他铁线莲属药用植物,可将其充分地区分开来。山东
省铁线莲属资源丰富,毛果扬子铁线莲的蕴藏量也极为丰
富,因此对毛果扬子铁线莲等的开发利用亟待探索研究。
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表 8 不同栽培方式对冬种马铃薯商品薯的影响
处理 大薯∥kg 中薯∥kg 小薯∥kg 平均商品薯率∥%
T1 9. 17 1. 46 0. 77 93. 25
T2 16. 43 2. 67 1. 21 94. 43
T3 12. 34 1. 90 0. 83 94. 47
T4 9. 84 1. 88 0. 60 94. 96
3 讨论与结论
(1)该试验条件下,海南冬种马铃薯的最佳播种期为 11
月 14日,小区平均产量为 35. 16 kg,折合产量为 19 330. 20
kg /hm2,商品薯率达到 92. 75%,并且随着播种期的推迟,冬
种马铃薯的生育期和全生育期也相应缩短,产量降低较
显著。
(2)该试验条件下,最佳种植密度为 7. 5万株 /hm2,小区
平均产量为 20. 53 kg,折合产量为 23 108. 10 kg /hm2,商品薯
率达到 97. 08%。
(3)该试验条件下,黑色地膜覆盖栽培能提早出苗,提高
出苗率,促进苗齐苗壮,小区平均产量为 20. 31 kg,折合产量
为 22 333. 50 kg /hm2,商品薯率达到 94. 43%。
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7233140 卷 27 期 刘 慧等 铁线莲属药用植物的研究进展